現(xiàn)澆預應力砼箱梁支架預壓及預應力技術(shù)

產(chǎn)國銀

【摘要】本文結(jié)合工程實際，深入探討城市現(xiàn)澆預應力砼箱梁支架預壓、預應力張拉等主要施工工藝及質(zhì)量控制，對城市現(xiàn)澆預應力砼箱梁施工技術(shù)進行了詳細闡述和總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)澆箱梁 支架預壓 預應力

近些年來，現(xiàn)澆預應力砼箱梁由于其結(jié)構(gòu)優(yōu)越性越來越多的用于城市道路橋梁工程中，考慮到施工過程中要對現(xiàn)狀道路交通的影響降到最低，從提高施工效率的角度，對城市現(xiàn)澆預應力砼箱梁在施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行分析，歸納總結(jié)了質(zhì)量控制的難點和要點。

一、工程概況

重慶某跨線橋工程為單箱預應力箱梁，設(shè)計橋梁總長45m，橋?qū)?5m，梁高2.5m，分左右兩幅橋，每幅橋為單箱4室斷面。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟方案比選，采用搭設(shè)支架現(xiàn)澆。

二、支架預壓及預應力張拉

1、支架預壓

根據(jù)設(shè)計要求，需對支架進行預壓，以消除支架彈性、非彈性變形，確保支架穩(wěn)定和箱梁成型后的線型。

1.1布荷原則

1.1.1滿足箱梁結(jié)構(gòu)靜載要求。

1.1.2滿足砼澆筑過程中施工靜載及活載的要求。

1.2荷載計算

根據(jù)總體施工方案，本箱梁砼澆筑分兩次完成，第一次澆筑底板和腹板，7天后澆筑箱梁頂板和翼板。在澆筑二次砼時，一次砼強度已達到75%，頂板荷載可通過腹板傳到底板均勻分布，翼板荷載直接置于支架上。

1.2.1箱梁恒載：（單幅）

①跨中底板（頂板荷載加底板荷載）：2.5×（0.25+0.25）=1. 25t/m2

②腹板：2.5×2.5=6.25t/m2

1.2.2施工活載及恒載，按結(jié)構(gòu)恒載的20%考慮。因此，應施加的支架預壓荷載為

①箱梁底板：1.25×1.2=1.5t/m2

②箱梁腹板及橫梁：6.25×1.2=7.5t/m2

1.2.3荷載堆碼高度

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，預壓荷載采用預制砼塊（就地取材）。干碼砼塊容重按2.0t/m3計算。則各部位砌塊的堆碼高度為：

①底板：h=1.5/2.0=0.75m

②腹板及橫梁：h=7.5/2.0=3.75m

1.3預壓觀測

施加預壓荷載時，先抄測已鋪好的箱梁底模標高，待荷載加到1/2計算荷載時，并持荷3小時，觀測支架變形情況，無異常情況，再施加剩余1/2計算荷載，持續(xù)觀測24小時，每4小時觀測一次。

2、預應力張拉

2.1鋼絞線下料

預應力鋼絞線進場經(jīng)檢驗合格后方可使用，按設(shè)計圖編制下料長度表后，按所需長度用砂輪切割機切割，并逐一編號或做相應的標志，保證預應力筋根數(shù)及長度與圖紙相符。下料長度按下式計算：

L = L1 + L2

L1 - 設(shè)計圖中預應力筋埋入砼中的長度

L2 - 張拉操作長度

2.2穿束

為保證預應力筋順利穿束，本工程采用先穿束后澆砼的方式。

2.2.1對所有預應力束，待波紋管成型固定后，采用人工單根送入的方式穿束。

2.2.2本階段在兩端應搭設(shè)寬約1.5m的操作平臺，以保證施工安全。

2.3預應力梁砼澆筑應注意的事項：

2.3.1砼在澆筑時，振動棒不要直接振動波紋管，以防波紋管漏漿，并注意張拉端墊板后及固定端錨板后的砼應振搗密實。

2.3.2張拉端墊板前應注意不要將砼灌入，以保證張拉端面無砼。

2.4張拉施工準備

2.4.1預應力筋張拉施工是預應力混凝土結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵工序，張拉施工的質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全、人身安全。張拉施工前應精心組織、策劃，做好各項施工準備工作，以保證張拉施工順利進行。

2.4.2張拉設(shè)備的選定及標定

根據(jù)所用預應力筋的種類及其張拉錨固工藝情況，選用張拉設(shè)備。 本工程采用的張拉設(shè)備為YCW-500T穿心式千斤頂，配用油泵為ZB4—500型高壓油泵。張拉前對千斤頂、油泵（配油表）作張拉力與油表讀數(shù)的標定。千斤頂與油泵的工作狀態(tài)與張拉時一致。施加預應力用的機具設(shè)備及儀表，應有專人操作和管理（操作人員必須具有上崗操作證），禁止他人私自使用。

2.4.3混凝土強度檢驗

預應力筋張拉前，應查驗結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度的試壓報告，當混凝土的強度大于設(shè)計強度的90%后，方可施加預應力。

2.4.4張拉油表讀數(shù)確定

根據(jù)設(shè)計要求的張拉控制應力以及千斤頂?shù)男Ｕ龍蟾鎸埨Ψ旨墦Q算成相應的油壓表讀數(shù)，分級方法按10%σcon、50%σcon、100%σcon進行，油表讀數(shù)最大值不宜大于油表量程的75%。

2.4.5預應力筋張拉伸長值計算。預應力筋張拉理論伸長值ΔL可按下式計算：

ΔL=PL/（EA）

L：預應力筋實際長度；

E：預應力筋彈性模量：

A：預應力筋的截面面積：

P：預應力筋的平均張拉力。

2.5預應力筋張拉順序

2.5.1張拉控制應力及張拉方式

本工程采用兩端張拉，其張拉控制應力σcon=0.75fptk（1395Mpa）。

張拉方式為： 0 → 10%（初應力） → 1.0σcon（持荷2分鐘）錨固。

2.5.2預應力筋張拉順序

預應力筋張拉順序應遵從設(shè)計要求，同時應遵從使構(gòu)件受力均勻、同步，不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、側(cè)彎，不使砼產(chǎn)生超應力，不使其它構(gòu)件產(chǎn)生過大的附加內(nèi)力及變形的原則，在同一截面內(nèi)采用對稱張拉。

2.6張拉

張拉時應緩慢均勻，供油不可急上急下，具體張拉過程如下：

2.6.1從零應力張拉至初應力（10%σcon）。

2.6.2從初應力分三級張拉到100%σcon， 量測預應力筋伸長量。

2.6.3千斤頂回油，拆卸工具錨。

2.6.4換束重新依次安裝張拉設(shè)備，對下束實施張拉。

2.6.5張拉伸長值量測與校核。

①伸長值量測。張拉伸長值量測使用測量精度為1mm的標尺測量，采用測量千斤頂油缸行程數(shù)值的方法。如果中間錨固，則第二級初始荷載為前一級最終荷載，將多級伸長值疊加即為初應力至終應力之間的實測伸長值ΔL1。

ΔL=ΔLl + ΔL2

ΔL1—初應力至設(shè)計張拉力之間的實測伸長值；

ΔL2—初應力以下的推算伸長值。

②伸長值校核。張拉控制采用張拉力與伸長值的雙控，如果實測伸長值超出理論伸長值的±6%則應立即停止張拉，查找原因，待問題解決后方可繼續(xù)張拉。伸長值校核應在張拉過程中同時進行。

2.7割束

當張拉工作結(jié)束后，采用手提式砂輪切割機將其錨具后外露剩余預應力筋割除，但錨具后應保留預應力筋長度不小于30mm。

2.8孔道灌漿

灌漿采用不低于同結(jié)構(gòu)用普通硅酸鹽水泥配制成水灰比不大于0.40的水泥凈漿，水泥必須要有出廠合格證和檢驗報告，使用的水泥不能存放過期，存放過程中嚴防受潮，灌漿時的水灰比按規(guī)范或設(shè)計要求確定。灌漿孔兩端需加設(shè)閥門，灌漿前打開閥門，在灌漿時采用一端灌漿，一端排氣的方法，待各個出漿口均冒出與所灌漿體同稠度的水泥漿時，封閉出漿口閥門，繼續(xù)加壓，壓力控制在0.5 ～ 0.7MPa，然后關(guān)閉灌漿口處的閥門，取下灌漿管，稍后再封閉灌漿孔，以保證灌漿的密實。

灌漿時每班取至少一組70.7mm的立方體試塊，進行28天抗壓強度試驗。

2.9封錨

由于張拉端錨具在梁外側(cè)外露，故待灌漿結(jié)束后，采用同強度的C50的砼封錨。

結(jié)語：綜上所述，在現(xiàn)澆箱梁施工中，只要加強對關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制，就一定能保證其質(zhì)量，避免出現(xiàn)質(zhì)量和安全問題。

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